Diabetes mellitus

1. Diabetes mellitus Biochemische Veränderungen bei Diabetes mellitus

2. Gliederung • Definition • Ursachen • Einteilung der Diabetes Typen • Entstehung/Klassifikation des Diabetes • biochemische Vorgänge beim Diabetes • Komplikationen des Diabetes

3. Definition Sammelbegriff für heterogene Störungen des Stoffwechsels • Leitbefund: chronische Hyperglykämie (Überzuckerung)

4. Blutglukosekonzentration bei Diabetes mellitus • Nüchtern über 120 mg/dl • Nach Glukosebelastung über 200 mg/dl -> Störung der Glukosetoleranz

5. Ursachen • Gestörte Insulinsekretion • Gestörte Insulinwirkung • Gestörte Insulinsekretion und gestörte Insulinwirkung

6. Einteilung • Typ 1 Diabetes • Typ 2 Diabetes • Weitere Diabetes Formen: • sekundärer Diabetes • Gestationsdiabetes (Schwangerschaftsdiabetes) • u.a.

7. Typ 1 Diabetes • Ca. 5-7 % aller Diabetiker • Tritt am häufigsten zwischen 11.-13. Lebensjahr auf • Synonym: jugendlicher Diabetes, insulinabhängiger Diabetes • Auftreten: rasch und merkbar • Körpergewicht: meist normgewichtig • Kennzeichen: verminderte Insulinabgabe • Blutzucker: erhöht, oft schwankend

8. Typ 1 Diabetes • Insulin im Blut: vermindert, niedrig • Neigung zu: Ketose (Acetonausscheidung) • Richtige Ernährung: erforderlich • Insulintherapie: erforderlich • Ansprechen auf betazytotrope Antidiabetika: meist fehlend • Antikörper schon Monate – Jahre vor Ausbruch des Diabetes im Blut nachweisbar

9. Typ 2 Diabetes • Ca. 93 – 95 % aller Diabetiker • Macht sich meist nach dem 35. - 40. Lebensjahr bemerkbar (Altersdiabetes) • Synonym: Altersdiabetes, nicht insulinabhängiger Diabetes • Auftreten: langsam, zunächst unbemerkt • Körpergewicht: meist übergewichtig • Kennzeichen: verzögerte Insulinabgabe, verminderte Insulinwirkung • Blutzucker: erhöht, oft stabil

10. Typ 2 Diabetes • Insulin im Blut: zu Beginn normal oder erhöht • Neigung zu: erhöhten Blutfetten • Insulintherapie: meist erst nach jahrelangem Verlauf der Erkrankung mit Nachlassen der Insulinsekretion • Ansprechen auf betazytotrope Antidiabetika: zunächst meist gut

11. Typ 2 Diabetes • Insulinresistenz z.B. durch: • Fehlernährung • Übergewicht • Bewegungsmangel • Zigarettenrauchen • Bluthochdruck • Höheres Lebensalter

12. Entstehung/Klassifikation • Typ 1 Diabetes: • ß-Zellzerstörung, die zu einem absoluten Insulinmangel führt • Meist immunologisch vermittelt • Idiopathisch (ohne erkennbare Ursache) • Typ 2 Diabetes: • Kann sich erstrecken von einer vorwiegenden Insulinresistenz mit relativem Insulinmangel bis zu einem vorwiegend sekretorischen Defekt mit Insulinresistenz • Häufig assoziiert mit anderen Problemen eines sogenannten metabolischen Syndroms

13. Biochemische Vorgänge

14. Insulinsekretion I Physiologischer Reiz: Blutglucose-Anstieg > 5mM • Glc über GLUT 2 in B-Zelle • Energiegewinnung in Form von ATP • ATP-sensitiver K+-Kanal durch ATP gehemmt → K+ kann nicht mehr aus der Zelle • Depolarisation der Zellmembran

15. Insulinsekretion II • Spannungskontrollierter Ca2+-Kanal wird geöffnet • Ca2+ gelangt in die Zelle • Stimulation der Exocytose von Insulin-Vesikeln • Insulin in der Blutbahn • Beförderung zu Zielorganen

16. Insulinrezeptor • 2 α-Untereinheiten (extrazellulär) • Bindet Insulin • 2 ß-Untereinheiten • Mit je einer Tyrosinkinase-Domäne

17. Insulinsignaltransduktion I Insulinbindung an α-UE • Konformationsänderung der α-UE • Aktivierung der Tyrosinkinase-domäne der ß-UE • Autophosphorylierung der Tyr-Reste • Assoziation des Insulinrezeptorsubstrates-1, -2 (= IRS-1 und IRS-2) mit dem Rezeptor

18. Insulinsignaltransduktion II • Phosphorylierung der IRS-1, -2 • Weiterleitung des Signals durch weitere Phosphorylierungen + Wirkung im IZR: • GLUT4 -Translokation • Fettsäuresynthese • DNA-Synthese • Aminosäureaufnahme

19. Insulinresistenz I • Häufigste Ursache: Adipositas • Freie Fettsäuren ↑ → Aufnahme in Leber, Skelettmuskelzellen, ß-Zellen • Insulinsignaltransduktion ↓ • Gluconeogenese in der Leber ↑ • Glucoseaufnahme in den Muskel ↓ • Apoptose der ß-Zellen ↑ ↓ ↓ ↓ Insulinresistenz

20. Insulinresistenz II • Häufigste Ursache: Adipositas • TNFα, IL-6, IL-1ß ↑ • Leptin und Resistin ↑ • Adiponectin ↓ • Insulinresistenz in Leber, Muskel und Fettgewebe • Hemmung der Insulinsignaltransduktion • ß-Zellapoptose ↓ ↓ ↓ Insulinresistenz

21. Folgen des Insulinmangels • Im Skelettmuskel: • Glucoseoxidation ↓ • Fettsäureoxidation ↑ • Ketonkörperoxidation ↑ • Proteolyse ↑

22. Folgen des Insulinmangels • In der Leber: • Glucoseproduktion ↑ • Glukosefreisetzung ↑ • Ketogenese ↑ • Im Fettgewebe: • Glucoseaufnahme ↓ • Lipogenese ↓ • Lipolyse ↑

23. Komplikationen des Diabetes mellitus

24. Die Gefahren für den Diabetiker bestehen im • Coma diabeticum • hypoglykämischen Schock (Coma hypoglycaemicum) • und in den sog. diabetischen Spätschäden,die sich vorwiegend im Gefäßsystem abspielen

26. Diabetische Spätfolgen • Diabetische Angiopathie (Makro-/ Mikroangiopathie) • Diabetische Neuropathie • Diabetischer Fuß • Cataracta diabetica (=Zuckerstar) • Mund- und Zahnschäden • Erektionsstörungen

27. Diabetische Angiopathie =arteriosklerotische Gefäßveränderungen im Bereich der großen und kleinen arteriellen Gefäße Folge von: • Dyslipoproteinämie • nicht-enzymatischer Glykosylierung von Proteinen(Bildung von Advanced Glycation Endproducts-AGE)

28. Mikroangiopathie • Retinopathia diabetica  dabei ist die Netzhaut (Retina) des Auges betroffen Erblindung • Nephropathia diabetica (Glomerulosklerose)Einschränkung der Nierenfunktion, die bis zur Urämie führen kann, weitere Symptome sind Bluthochdruck und Albuminurie • Gangräne Absterben von Gewebe an den Extremitäten

29. Makroangiopathie • Kardiovaskuläre ErkrankungenHerzinfakt • ZerebralskleroseApoplexie • Durchblutungsstörungen der Beine  Amputation der unteren Extremitäten

30. Diabetische Neuropathie • Erkrankung der peripheren Nerven • Symptome: Missempfindungen, Sensibilitätsstörungen, Muskelatrophie und –schwäche, sowie gastrointestinale Motilitätsstörungen • Ursache: D-Glucose → Sorbitol → Fructose Bei Hyperglykämie- Sorbitol/Fructose-Anstieg • Osmotische Zellschwellung • Zerstörung der Axone und/oder Markscheiden

31. Diabetischer Fuß Entwickelt sich als Folge einer • Diabetischen Neuropathie • und peripheren Durchblutungsstörungen. An dem neuropathischen, gefühllosen Fuß kommt es durch mechanischen Druck zu lokalen Ulzerationen. Die meist gleichzeitig herabgesetzte periphere Durchblutung fördert die Ulkusbildung und hemmt das Abheilen.

32. Cataracta Diabetica (= Zuckerstar) = osmotische, vakuoläre Degeneration der Linsenepithelien  Linsentrübung Ursache: • Hyperglykämie • Anhäufung von Sorbitol und Fructose in der Linse • Erhöhung des osmotischen Druckes in der Linse • H₂O-Einstrom • Hydropische Schwellung • Vakuolisierung Trübung der Linsenfaser

33. Mund- und Zahnschäden Durch einen hohen Blutzuckerspiegel kommt es oft zu einer mangelnden Sauerstoffversorgung, die bei Verletzungen dazu führt, dass Wunden schlechter heilen. Außerdem infizieren sich Wunden schneller. Häufig werden, wenn feine Nerven geschädigt sind, Wunden auch nicht so schnell bemerkt. Diabetiker sollten regelmäßig zur Kontrolluntersuchung zum Zahnarzt gehen, auch wenn sie keine Beschwerden haben.

34. Erektionsstörungen 50 Prozent der Männer mit Diabetes leiden unter Erektionsstörungen, jedoch lassen sich nur ca. 8 % der Betroffenen behandelt. Die Ursache dieser Störung ist je nach Art des Diabetes unterschiedlich: • Bei Typ-2-Diabetikern ist es die Folge von Schädigungen der Blutgefäße im Sinne einer Mikro- oder Makroangiopathie. • Bei Typ-1-Diabetikern beruht sie eher auf Störungen der Nerven infolge einer Polyneuropathie. Eine erfolgreiche Behandlung ist sehr oft möglich, z.B. durch entsprechende Medikamente. Die wichtigste vorbeugende Maßnahme ist ein dauerhaft gut eingestellter Blutzuckerspiegel. Dieser wirkt einer Schädigung der Blutgefäße und des Nervengewebes am ehesten entgegen.

35. Lebenserwartung Die Lebenserwartung von Patienten mit Typ-1-und Typ-2- Diabetes ist erheblich vermindert. Bei einer Diagnosestellung im Alter von 40-49 Jahren wurde im Mittel eine verringerte Lebenserwartung von 7-8 Jahren festgestellt. Im Alter von 60-69 Jahren lagen die verlorenen Lebensjahre noch bei 3-4 Jahren. Jenseits der 75 Jahren waren keine Unterschiede mehr zu Nicht-Diabetikern zu sehen.

36. Quellen • Autoren: W.Kerner, J.Brückel, Definition, Klassifikation und Diagnostik des Diabetes mellitus, Diabetiologie 2007 • Vorlesungsverzeichnis: „Ernährung und Volkskrankheiten“ • Heinrich Kasper: Ernährungsmedizin und Diätetik • Schauder, Ollenschläger: Ernährungsmedizin • www.wikipedia.de • www.medizinfo.de • www.cholesterin.de